KR101287582B1

KR101287582B1 - 칩 마운터 및 칩 마운터의 ｂｇａ 패키지 인식 방법

Info

Publication number: KR101287582B1
Application number: KR1020080065544A
Authority: KR
Inventors: 박윤원; 박형근
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2013-07-19
Also published as: CN101625964B; KR20100005492A; CN101625964A; US8015697B2; US20100000084A1

Abstract

본 발명은 칩 마운터 및 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 방법을 공개한다. 본 발명에 따른 칩 마운터는 n(n은 1 이상의 정수)개의 패턴을 가지는 복수개의 솔더볼들을 구비하는 BGA 패키지에 대한 영상 정보를 획득하여 상기 영상 정보를 출력하는 영상 획득부, 상기 영상 정보를 분석하여 상기 BGA 패키지에 대한 정보를 출력하는 패턴 인식부, 및 상기 BGA 패키지에 대한 정보를 저장하는 저장부를 구비하는 BGA 패키지 인식 장치를 구비하고, 상기 패턴 인식부는 상기 n개의 패턴을 인식하고, 상기 n개의 패턴 각각에 해당하는 n개의 시드를 선택하고, 상기 n개의 시드 각각에 대하여 상기 시드와 인접하여 연속적으로 존재하는 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. 따라서, BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 칩 마운터에 자동으로 등록시킬 수 있다.

Description

칩 마운터 및 칩 마운터의 ＢＧＡ 패키지 인식 방법{Chip mounter and method for recognizing BGA package thereof}

본 발명은 칩 마운터 및 칩 마운터의 볼 그리드 어레이(Ball grid array:BGA) 패키지의 인식 방법에 관한 것으로, 특히 칩 마운터에서 솔더볼들이 복수개의 패턴을 가지는 BGA 패키지에 대한 정보를 자동으로 인식하여 등록할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

칩 마운터는 부품 공급 장치를 통해 공급되는 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장하는 장치이다. 칩 마운터에 의해 인쇄 회로 기판에 실장되는 전자 부품은 수천종에 이르며, BGA 패키지로 구성된 전자 부품도 포함된다.

도 1은 일반적인 칩 마운터의 일실시예를 도시한 평면도로서, 칩 마운터(1)는 베드(2), 상기 베드(2)에 장착되어 전자 부품(7)을 공급하는 부품 공급 장치(3), 외부로부터 공급되는 인쇄 회로 기판(5)을 부품 실장 영역(A)으로 운송하는 기판 운송 장치(4), 부품 공급 장치(3)로부터 공급된 전자 부품(7)을 픽업하여 이를 인쇄 회로 기판(5) 상에 실장하는 헤드(6), 및 칩 마운터(1)를 전반적으로 제어하는 중앙 제어 장치(미도시) 등으로 구성되어 있다.

도 1을 참고하여 칩 마운터의 동작 과정을 간단하게 설명하면 다음과 같다.

부품 공급 장치(3)를 통해 공급되는 전자 부품(7)을 헤더(6)를 이용하여 흡착하여 소정의 높이까지 들어올린다. 이후 이송 장치(미도시)를 이용하여 소정의 위치로 이동시킨다. 이 과정에서 헤더(6) 등에 구비된 카메라 등을 이용하여 전자 부품의 불량 여부를 검사하게 된다. 검사 결과 불량이 아니라고 판단되면 칩 마운터(1)는 해당 전자 부품(7)을 인쇄 회로 기판(5)의 소정의 위치에 실장하고, 불량이라고 판단되면 해당 전자 부품을 버린다.

칩 마운터에서 전자 부품의 불량 여부를 검사하는 경우, 일반적으로 저장되어 있는 전자 부품에 대한 정보와 카메라 등을 이용하여 획득한 부품의 영상 정보를 비교하는 방법을 사용한다. 따라서, 해당 부품에 대한 정보를 미리 저장하는 과정이 선행되어야 한다. 이를 위해 사용되는 기술이 오토 티칭 기술이다. 즉, 칩 마운터는 일반적으로 부품 인식 장치를 구비하고 있으며, 이를 이용하여 부품 공급 장치로부터 공급될 전자 부품에 대한 정보를 자동으로 인식하여 저장하고, 이후에 전자 부품의 불량 여부를 검사할 때 저장된 전자 부품에 대한 정보와 카메라 등을 이용하여 획득한 부품의 영상 정보를 비교하여 일치하면 정상적인 부품으로 판단하고, 일치하지 않으면 불량으로 판단하게 된다.

그런데, 전자 부품이 BGA 패키지로 구성된 경우, 특히, 솔더볼들의 패턴이 두 개 이상인 BGA 패키지로 구성된 경우에는 전자 부품에 대한 정보를 자동으로 인식하여 저장하는 기술이 존재하지 않았다. 따라서, 솔더볼들의 패턴이 두 개 이상인 BGA 패키지로 구성된 전자 부품의 경우, 숙련된 작업자가 솔더볼들 중 일부에 대해서만 솔더볼의 패턴 등 부품에 대한 정보를 수작업으로 입력하는 방식으로 부품에 대한 정보를 저장하고 있다. 그러나, 이 경우, 부품에 대한 정보를 저장하는데 많은 시간이 소요되며, 또한, 수작업으로 저장한 부품에 대한 정보를 이용하여 불량 여부를 판단하는 경우에도 정상적인 부품을 불량으로 판단하는 등의 오류가 많이 생기는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 BGA 패키지, 특히 솔더볼들이 복수개의 패턴을 가지는 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 자동으로 인식하여 저장하는 BGA 패키지 인식 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 BGA 패키지 인식 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터는 n(n은 1 이상의 정수)개의 패턴을 가지는 복수개의 솔더볼들을 구비하는 BGA 패키지에 대한 영상 정보를 획득하여 상기 영상 정보를 출력하는 영상 획득부, 상기 영상 정보를 분석하여 상기 BGA 패키지에 대한 정보를 출력하는 패턴 인식부, 및 상기 BGA 패키지에 대한 정보를 저장하는 저장부를 구비하는 BGA 패키지 인식 장치를 구비하고, 상기 패턴 인식부는 상기 n개의 패턴을 인식하고, 상기 n개의 패턴 각각에 해당하는 n개의 시드를 선택하고, 상기 n개의 시드 각각에 대하여 상기 시드와 인접하여 연속적으로 존재하는 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 BGA 패키지에 대한 정보는 상기 복수개의 솔더볼들이 몇 개의 그룹으로 그룹화되는지에 대한 정보, 각각의 그룹을 구성하는 솔더볼의 수, 및 상기 그룹을 구성하는 솔더볼들 사이의 수 직 거리 및 수평 거리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드 성장 동작을 상기 n개의 시드 각각에 대하여 순차적으로 수행하거나, 상기 n개의 시드 각각에 대하여 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드 성장 동작을 상기 n개의 시드 각각에 대응하는 그룹 내에서 복수개의 시드들을 선택하여 상기 복수개의 시드들 각각에 대하여 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드 성장 동작을 상기 복수개의 솔더볼들 중 그룹화 하지 않은 솔더볼들이 남아있지 않거나, 그룹으로 볼 수 없는 솔더볼들만 남을 때까지 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 복수개의 솔더볼 중 사각형 형태로 구성된 4개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하고, 사각형 형태가 존재하지 않으면 수평 또는 수직으로 구성된 2개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 솔더볼이 가장 밀집한 지역에서 상기 시드를 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 판단 대상 솔더볼을 선택하고, 상기 판단 대상 솔더볼 이 상기 시드와 동일한 패턴을 가지면 상기 시드와 동일한 그룹에 상기 판단 대상 솔더볼을 추가하는 그룹화 동작을 수행하고, 상기 시드와 동일한 그룹 내에서 새로운 상기 시드를 선택할 수 있으면 새로운 시드를 기준으로 상기 그룹화 동작을 수행하여 상기 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드의 상하에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가진다고 판단하고, 상기 시드의 좌우에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가진다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 복수개의 솔더볼들에 대한 크기 정보를 추가적으로 획득하고, 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 시드를 선택하고, 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들에 대하여 상기 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터의 상기 패턴 인식부는 상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 판단 대상 솔더볼을 선택하거나, 상기 판단 대상 솔더볼의 크기가 상기 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일한지 여부를 추가적으로 판단하여 상기 그룹화 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 마운터는 상기 BGA 패키지를 공급하는 부품 공급 장치, 외부로부터 공급되는 인쇄 회로 기판을 운송하는 기판 운송 장치, 상기 영상 획득부를 구비하고, 상기 부품 공급 장치로부터 공급되는 BGA 패키지를 상기 인쇄 회로 기판에 실장하는 헤드, 및 상기 패턴 인식부 및 상기 저장부를 구비하고, 상기 부품 공급 장치, 상기 기판 운송 장치, 및 상기 헤드를 제어하는 제어부를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법은 BGA 패키지의 복수개의 솔더볼 중 시드를 선택하는 시드 선택 단계, 및 상기 시드와 인접하여 연속적으로 존재하고 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 시드 성장 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법은 그룹화되지 않은 솔더볼들 중 새로운 시드를 선택할 수 있으면 새로운 시드로 선택하여 상기 시드 성장 단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법은 상기 복수개의 솔더볼들 중 그룹화 하지 않은 솔더볼이 남아있지 않거나, 그룹으로 볼 수 없는 솔더볼들만 남을 때까지 상기 시드 성장 단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법은 상기 시 드 선택 단계에서 복수개의 시드들을 선택하고, 상기 복수개의 시드들 각각에 대하여 상기 시드 성장 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 상기 시드 선택 단계는 상기 복수개의 솔더볼 중 사각형 형태로 구성된 4개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하고, 사각형 형태가 존재하지 않으면 수평 또는 수직으로 구성된 2개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 상기 시드 선택 단계는 솔더볼이 가장 밀집한 지역에서 상기 시드를 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 상기 시드 성장 단계는 상기 시드와 인접하고, 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 그룹화 단계, 및 상기 시드와 동일한 그룹 내에서 새로운 상기 시드를 선택할 수 있으면 새로운 시드를 기준으로 상기 그룹화 단계를 반복하는 확장 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 상기 시드 성장 단계의 상기 그룹화 단계는 상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 판단 대상 솔더볼을 선택하는 판단 대상 선택 단계, 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가지면 상기 시드와 동일한 그룹에 상기 판단 대상 솔더볼을 추가하는 추가 단계, 및 상기 시드와 인접한 솔더볼들에 대하여 모두 판단할 때까지 새로운 판단 대상 솔더볼을 선택하여 상기 추가 단계를 반복하는 반복 단계를 구비하는 것 을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 상기 시드 성장 단계의 상기 추가 단계는 상기 시드의 상하에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하고, 상기 시드의 좌우에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법은 상기 시드 선택 단계는 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 시드를 선택하고, 상기 판단 대상 선택 단계에서 상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 판단 대상 솔더볼을 선택하거나, 상기 추가 단계에서 상기 판단 대상 솔더볼의 크기가 상기 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 BGA 패키지 인식 장치 및 방법은 BGA 패키지, 특히 솔더볼들이 복수개의 패턴을 가지는 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 자동으로 인식하여 저장할 수 있으므로, 전자 부품에 대한 정보를 저장하는 시간을 줄일 수 있으며, 또한 보다 정확하게 전자 부품의 불량 여부를 판단할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 BGA 패키지 인식 장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 장치의 실시예를 나타낸 블록도로서, 영상 획득부(10), 패턴 인식부(20), 및 저장부(30)로 구성되어 있다.

도 2에 나타낸 블록들 각각의 기능을 설명하면 다음과 같다.

영상 획득부(10)는 부품 공급 장치로부터 공급되는 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 영상 정보를 획득하여 패턴 인식부(20)로 출력한다. 영상 획득부(10)는 칩 마운터의 헤드에 장착되는 카메라 등으로 구성될 수 있다.

패턴 인식부(20)는 상기 영상 정보로부터 BGA 패키지 상의 솔더볼들에 대한 위치 정보를 획득하고, 이를 이용하여 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 추출하여 상기 정보를 저장부(30)로 출력한다. 상기 정보는 BGA 패키지 상의 솔더볼들이 몇 개의 그룹으로 나뉘는지, 각 그룹을 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리 및 수직 거리가 얼마인지, 각 그룹을 구성하는 솔더볼들의 수가 얼마인지 등을 포함할 수 있다. 패턴 인식부(20)가 상기 정보를 추출하는 상세한 방법에 대하여는 후술한다.

저장부(30)는 상기 패턴 인식부(20)로부터 출력되는 전자 부품에 대한 정보를 저장한다.

패턴 인식부(20) 및 저장부(30)는 칩 마운터의 제어부에 포함되도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸 것으로서, 도 3을 참고하여 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 카메라 등으로 구성된 영상 획득부를 통해 BGA 패키지의 영상 정보를 획득하고, 영상 정보를 이용하여 BGA 패키지의 솔더볼들의 위치 정보 등을 획득한다. 필요한 경우에는 솔더볼들의 크기에 대한 정보를 추가적으로 획득할 수도 있다.(제100 단계)

다음으로, 솔더볼들 중에서 시드를 선택한다. 시드는 솔더볼들 중에서 사각형 형태로 구성된 4개의 솔더볼들을 시드로 선택한다. 만일, 사각형 형태로 구성된 솔더볼이 없는 경우에는 수직 또는 수평으로 구성된 2개의 솔더볼들을 시드로 선택한다. 또한, 상기 제100 단계에서 솔더볼들의 크기에 대한 정보를 추가적으로 획득한 경우, 크기가 동일한 솔더볼들 중에서 시드를 선택하도록 구성될 수도 있다. 또한, 상기 시드는 상기 BGA 패키지의 영상 정보 중에서 솔더볼이 가장 밀집한 지역에서 선택되도록 구성되거나, 임의의 지역에서 선택되도록 구성될 수도 있다. 또한, 복수개의 시드들이 동시에 선택되도록 구성될 수도 있다. 복수개의 시드들이 선택되도록 구성된 경우, 시드들은 동일한 패턴을 가질 수도 있으며, 서로 다른 패턴을 가질 수도 있다.(제200 단계)

다음으로, 시드 주변의 솔더볼들이 시드와 동일한 그룹인지 여부를 판단하여 그룹화하고, 상기 솔더볼들의 그룹 정보를 저장하는 방법으로 시드를 성장시킨다. 즉, 상기 시드 주변의 솔더볼들 중 특성이 시드를 구성하는 솔더볼의 특성과 동일한 솔더볼들은 시드와 동일한 그룹이라고 판단하여 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하고, 이에 대한 정보를 저장한다. 예를 들면, 시드 주변의 솔더볼이 시드를 구성하는 솔더볼의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 경우, 즉, 시드 주변의 솔더볼들 중 인접한 솔더볼들 사이의 수평 거리 및/또는 수직 거리가 시드를 구성하는 솔더볼의 수평 거리 및/또는 수직 거리와 동일한 솔더볼들은 시드와 동일한 그룹이라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 제100 단계에서 솔더볼들의 크기에 대한 정보를 추가적으로 획득한 경우에는 상기 수평 및/또는 수직 피치 뿐만 아니라 솔더볼의 크기도 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일하여야 시드와 동일한 그룹이라고 판단하도록 구성될 수도 있으며, 크기가 동일한 솔더볼에 대해서만 시드와 동일한 그룹인지 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다. 만일, 제200 단계에서 복수개의 시드들이 선택되었다면 상술한 과정은 각 시드에 대하여 동시에 진행되도록 구성될 수도 있다.(제300 단계)

다음으로, 패턴 인식이 완료되었는지 판단한다. 예를 들면, 그룹화 되지 않은 솔더볼의 수가 0이거나, 또는 그룹화할 수 없는 솔더볼들만 남은 경우에는 패턴 인식이 완료되었다고 판단한다.(제400 단계)

제400 단계에서 패턴 인식이 완료되었다고 판단하면 BGA 패키지 인식을 종료하고, 완료되지 않았다고 판단되면 그룹화되지 않은 솔더볼들 중에서 새로운 시드를 선택하여 상기 제300 단계를 반복한다.(제500 단계) 새로운 시드는 제200 단계에서 선택한 시드와 다른 패턴을 가질 수도 있으며, 제200 단계에서 선택한 시드와 동일한 패턴을 가지지만 제200 단계에서 선택한 시드와 동일한 그룹과 분리되어 존재할 수도 있다.

도 4는 도 3에 나타낸 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법의 제300 단계의 실시예를 설명하기 위한 순서도를 나타낸 것으로서, 도 4를 참고하여 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법에서 시드를 성장시키는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시드와 인접한 솔더볼들 중에서 판단 대상 솔더볼을 선택한다. 예를 들면, 우선적으로 시드와 인접한 솔더볼들 중 시드의 위쪽에 있는 솔더볼을 판단 대상 솔더볼로 선택한다.(제310 단계)

다음으로, 판단 대상 솔더볼이 시드와 동일한 그룹인지 여부를 판단한다. 예를 들면, 시드의 위쪽(또는 아래쪽)에 있는 솔더볼을 판단 대상 솔더볼로 선택하였다면 시드와 판단 대상 솔더볼 사이의 수직 거리가 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리와 동일한 경우에 판단 대상 솔더볼이 시드와 동일한 그룹이라고 판단하고, 시드의 오른쪽(또는 왼쪽)에 있는 솔더볼을 판단 대상 솔더볼로 선택하였다면 시드와 판단 대상 솔더볼 사이의 수평 거리가 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일한 경우에 판단 대상 솔더볼이 시드와 동일한 그룹이라고 판단한다.(제320 단계)

만일, 제100 단계에서 솔더볼의 크기에 대한 정보도 추가적으로 획득하여 제200 단계에서 크기가 동일한 솔더볼 중에서 시드를 선택하였다면, 제310 단계에서 판단 대상 솔더볼을 선택하는 경우에 시드와 인접한 솔더볼 중 크기가 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일한 솔더볼을 판단 대상 솔더볼로 선택하도록 구성될 수 도 있고, 제320 단계에서 상기 수직 거리 또는 수평 거리가 동일하고, 크기도 동일하여야 시드와 동일한 그룹이라고 판단하도록 구성될 수도 있다.

다음으로, 제320 단계에서 판단한 결과, 판단 대상 솔더볼이 시드와 동일한 그룹이라면 현재 시드의 그룹에 판단 대상 솔더볼을 추가한다.(제330 단계)

다음으로, 시드와 인접한 솔더볼들을 모두 검사하였는지 판단한다.(제340 단계)

제340 단계에서 판단한 결과, 시드와 인접한 솔더볼들을 모두 검사하지 않았다면 검사하지 않은 시드와 인접한 솔더볼들 중에서 새로운 판단 대상 솔더볼을 선택하여 상기 제320 단계 내지 제340 단계를 반복하게 된다.(제350 단계)

제340 단계에서 판단한 결과, 시드와 인접한 솔더볼들을 모두 검사하였다면, 현재 시드의 그룹 내에서 새로운 시드를 선택할 수 있는지 여부를 판단한다.(제360 단계)

제360 단계에서 판단한 결과, 새로운 시드를 선택할 수 있다면 현재 시드의 그룹 내에서 새로운 시드를 선택하고, 상기 제310 단계 내지 제360 단계를 반복한다.(제370 단계)

제360 단계에서 판단한 결과, 새로운 시드를 선택할 수 없다면 시드 성장을 종료하고, 상기 제400 단계를 수행한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 이용하면, 멀티 BGA 패키지를 구성하는 솔더볼들을 복수개의 그룹들로 그룹화할 수 있다. 따라서, 그룹들의 수를 카운팅하여(예를 들면, 제500 단계에서 새로운 시드를 선택할 때마 다 그룹의 수를 1씩 증가시킨다.) 멀티 BGA 패키지를 구성하는 그룹의 개수를 알 수 있다. 또한, 각 그룹을 구성하는 솔더볼의 수를 카운팅하여(예를 들면, 제330 단계에서 그룹에 판단 대상 솔더볼을 추가할 때마다 솔더볼의 수를 1씩 증가시킨다.) 각 그룹을 구성하는 솔더볼의 수를 알 수 있다. 또한, 각 그룹에 대해 최초로 선택된 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 및 수직 거리를 측정함으로써 각 그룹을 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 및 수직 거리를 알 수도 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 칩 마운터는 이러한 정보들을 저장부에 저장하고, 저장부에 저장된 정보들을 이용하여 부품 공급 장치로부터 공급되는 부품이 불량인지 여부를 판단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5를 참고하여 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 카메라 등으로 구성된 영상 획득부를 이용하여 솔더볼들의 위치 정보가 포함된 영상 정보를 획득하고, 다음으로, 솔더볼들 중 네 개의 솔더볼들(C1, C2, C3, C4)을 시드로 선택한다.(a)

다음으로, 시드(C1, C2, C3, C4)의 위쪽에 있는 솔더볼(N1)을 판단 대상 솔더볼로 선택하고, 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리, 즉, 솔더볼(C1)과 솔더볼(C3) 사이의 거리와 판단 대상 솔더볼(N1)과 시드 사이의 수직 거리, 즉, 판단 대상 솔더볼(N1)과 솔더볼(C1) 사이의 거리가 동일한지 여부를 판단한다. 도면상에 표시된 바와 같이 거리가 동일하므로 판단 대상 솔더볼(N1)은 현재 시드의 그룹과 동일한 그룹으로 그룹화된다. 즉, 현재의 그룹에 판단 대상 솔더볼(N1)을 추 가한다. 다음으로 솔더볼(N2)을 새로운 판단 대상 솔더볼로 선택하고 상기 과정을 반복하여 현재의 그룹에 판단 대상 솔더볼(N2)을 추가한다.(b)

다음으로, 시드(C1, C2, C3, C4)의 오른쪽에 있는 솔더볼(E1)을 판단 대상 솔더볼로 선택하고, 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리, 즉, 솔더볼(C1)과 솔더볼(C2) 사이의 거리와 판단 대상 솔더볼(E1)과 시드 사이의 수평 거리, 즉, 판단 대상 솔더볼(E1)과 솔더볼(C2) 사이의 거리가 동일한지 여부를 판단한다. 도면상에 표시된 바와 같이 거리가 동일하므로 현재의 그룹에 판단 대상 솔더볼(E1)을 추가한다. 다음으로 솔더볼(E2)을 새로운 판단 대상 솔더볼로 선택하고, 상기 과정을 반복하여 현재의 그룹에 판단 대상 솔더볼(E2)을 추가한다.(c)

다음으로, 시드(C1, C2, C3, C4)의 아래쪽에 있는 솔더볼(S1)을 판단 대상 솔더볼로 선택하고, (b)에서 설명한 것과 유사한 과정을 거쳐 판단 대상 솔더볼(S1)을 현재의 그룹에 추가하고, 솔더볼(S2)도 현재의 그룹에 추가한다.(d)

다음으로, 시드(C1, C2, C3, C4)의 왼쪽에 있는 솔더볼들(W1, W2)에 대해서도 (c)에서 설명한 것과 유사한 과정을 거쳐 솔더볼들(W1, W2)을 현재의 그룹에 추가한다.(e)

다음으로, 현재의 그룹에 속한 솔더볼들(C1, C2, C3, C4, N1, N2, E1, E2, S1, S2, W1, W2) 중에서 네 개의 솔더볼들(N1, N2, C1, C2)을 새로운 시드로 선택한다. 다음으로, 시드(N1, N2, C1, C2)의 위쪽에 있는 솔더볼들(O1, O2) 각각을 판단 대상 솔더볼로 선택하여 (b)에서 설명한 과정을 수행한다. 솔더볼들(O1, O2)은 솔더볼(O1)과 시드의 솔더볼(N1) 사이의 거리 및 솔더볼(O2)과 시드의 솔더볼(N2) 사이의 거리가 현재 시드의 수직 거리, 즉, 솔더볼(N1 또는 N2)과 솔더볼(C1 또는 C2) 사이의 거리와 다르기 때문에 현재의 그룹에 추가되지 않는다. 다음으로 시드(N1, N2, C1, C2)의 오른쪽에 있는 솔더볼(NE1)을 판단 대상 솔더볼로 선택하여 (c)에서 설명한 과정을 수행한다. 솔더볼(NE1)은 솔더볼(NE1)과 솔더볼(N2) 사이의 수평 거리가 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일하기 때문에 현재의 그룹에 추가된다.(f)

다음으로, 현재의 그룹에 속한 솔더볼들(C1, C2, C3, C4, N1, N2, E1, E2, S1, S2, W1, W2, NE1) 중에서 네 개의 솔더볼들(C3, C4, S1, S2)을 새로운 시드로 선택하고, 시드 왼쪽에 있는 솔더볼(SW1)을 판단 대상 솔더볼로 선택하고, 상술한 과정을 수행하면, 솔더볼(SW1)은 현재의 그룹에 추가된다.(g)

다음으로, 현재의 그룹에 속한 솔더볼들(C1, C2, C3, C4, N1, N2, E1, E2, S1, S2, W1, W2, NE1, SW1) 중에서 네 개의 솔더볼들(N2, NE1, C2, E1)을 시드로 선택하고, 시드의 위쪽에 있는 솔더볼(O3)을 판단 대상 솔더볼로 선택하고, 상술한 과정을 수행하면, 솔더볼(O3)은 현재의 그룹에 추가된다.(h)

다음으로, 현재의 그룹에 속한 솔더볼들(C1, C2, C3, C4, N1, N2, E1, E2, S1, S2, W1, W2, NE1, SW1, O3) 중에서 새로운 시드를 선택할 수 있는지 판단한다. 상술한 과정을 수행하게 되면, 현재의 그룹에 속한 솔더볼들 중에서는 새로운 시드를 선택할 수 없으므로, 그룹화되지 않은 솔더볼들 중에서 네 개의 솔더볼들(NC1, NC2, NC3, NC4)을 새로운 시드로 선택한다.(i)

다음으로, 시드 위쪽의 솔더볼들(NN1, NN2) 각각을 판단 대상 솔더볼로 선택 하여 (b)에서 설명한 과정을 수행하면, 솔더볼들(NN1, NN2)은 네 개의 솔더볼들(NC1, NC2, NC3, NC4)로 구성된 시드와 동일한 그룹에 추가된다.(j)

상술한 과정을 그룹화되지 않은 솔더볼의 개수가 0이거나 그룹화할 수 없는 솔더볼만 남을 때까지 반복하게 되면, 도 3에 나타낸 멀디 BGA 패키지의 경우, 솔더볼들이 5개의 그룹으로 나뉘게 된다.(k)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 BGA 패키지 인식 방법은 상술한 과정을 복수개의 시드들에 대해 동시에 진행되도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 도 5 (a)와 (i)에서 설명한 과정이 동시에 진행되어 두 개의 시드들(C1, C2, C3, C4 및 NC1, NC2, NC3, NC4)이 동시에 선택되고, 도 5 (b) 내지 (h)에서 설명한 과정과 도 5 (j)에서 설명한 과정이 동시에 진행되어 상기 두 개의 시드들(C1, C2, C3, C4 및 NC1, NC2, NC3, NC4)이 동시에 성장되도록 구성될 수도 있다.

또한, 도 5 (a) 및 (i)에서는 하나의 그룹 내에서 하나의 시드가 선택되어 성장되는 것을 예시하였지만, 하나의 그룹 내에서 복수개의 시드가 선택되고, 복수개의 시드들이 동시에 성장되도록 구성될 수도 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 이용하여 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 추출한 실시예를 나타낸 것이다.

도 6에 나타낸 BGA 패키지의 경우, 솔더볼들은 19개의 그룹으로 그룹화됨을 알 수 있으며, 도 7에 나타낸 BGA 패키지의 경우, 솔더볼들은 15개의 그룹으로 그룹화됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 BGA 패키지 인식 방법을 이용하면 도 6 및 도 7 각각의 경우에 대해 BGA 패키지의 솔더볼들이 몇 개의 그룹으로 그룹화되는지 뿐만 아니라, 각 그룹을 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 피치 및 수직 피치와 각 그룹을 구성하는 솔더볼들의 개수도 알 수 있으며, 필요한 경우, 각 그룹을 구성하는 솔더볼들의 크기에 대한 정보도 알 수 있다.

즉, 본 발명의 칩 마운터 및 BGA 패키지 인식 방법은 BGA 패키지, 특히 솔더볼들이 복수개의 패턴을 가지는 BGA 패키지로 구성된 전자 부품에 대한 정보를 자동으로 인식하여 저장함으로써 칩 마운터에 전자 부품에 대한 정보를 등록하는 시간을 절약할 수 있으며, 이후 상기 정보를 이용하여 전자 부품에 대한 불량 여부를 검사함에 있어 보다 정확하게 검사할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 칩 마운터의 실시예의 구성을 나타내는 것이다.

도 2는 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 장치의 일실시예의 구성을 나타내는 것이다.

도 3은 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 방법의 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 4는 도 3에 나타낸 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 방법의 시드 성장 단계의 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 5는 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 방법의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 칩 마운터의 BGA 패키지 인식 방법을 이용하여 멀티 BGA 패키지를 인식한 실시예를 나타내는 도면이다.

Claims

n(n은 1 이상의 정수)개의 패턴을 가지는 복수개의 솔더볼들을 구비하는 BGA 패키지에 대한 영상 정보를 획득하여 상기 영상 정보를 출력하는 영상 획득부;

상기 영상 정보를 분석하여 상기 BGA 패키지에 대한 정보를 출력하는 패턴 인식부; 및

상기 BGA 패키지에 대한 정보를 저장하는 저장부를 구비하는 BGA 패키지 인식 장치를 구비하고,

상기 패턴 인식부는 상기 n개의 패턴을 인식하고, 상기 n개의 패턴 각각에 해당하는 n개의 시드를 선택하고, 상기 n개의 시드 각각에 대하여 상기 시드와 인접하여 연속적으로 존재하는 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 BGA 패키지에 대한 정보는

상기 복수개의 솔더볼들이 몇 개의 그룹으로 그룹화되는지에 대한 정보, 각각의 그룹을 구성하는 솔더볼의 수, 및 상기 그룹을 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리 및 수평 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드 성장 동작을 상기 n개의 시드 각각에 대하여 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드 성장 동작을 상기 n개의 시드 각각에 대하여 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드 성장 동작을 상기 n개의 시드 각각에 대응하는 그룹 내에서 복수개의 시드들을 선택하여 상기 복수개의 시드들 각각에 대하여 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드 성장 동작을 상기 복수개의 솔더볼들 중 그룹화 하지 않은 솔더볼들이 남아있지 않거나, 그룹으로 볼 수 없는 솔더볼들만 남을 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 복수개의 솔더볼 중 사각형 형태로 구성된 4개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하고, 사각형 형태가 존재하지 않으면 수평 또는 수직으로 구성된 2개의 솔 더볼들을 상기 시드로 선택하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제7항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

솔더볼이 가장 밀집한 지역에서 상기 시드를 선택하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 판단 대상 솔더볼을 선택하고, 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가지면 상기 시드와 동일한 그룹에 상기 판단 대상 솔더볼을 추가하는 그룹화 동작을 수행하고, 상기 시드와 동일한 그룹 내에서 새로운 상기 시드를 선택할 수 있으면 새로운 시드를 기준으로 상기 그룹화 동작을 수행하여 상기 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제9항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드의 상하에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가진다고 판단하고, 상기 시드의 좌우에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가진다고 판단하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제9항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 복수개의 솔더볼들에 대한 크기 정보를 추가적으로 획득하고, 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 시드를 선택하고, 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들에 대하여 상기 시드 성장 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제11항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 판단 대상 솔더볼을 선택하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제11항에 있어서, 상기 패턴 인식부는

상기 판단 대상 솔더볼의 크기가 상기 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일한지 여부를 추가적으로 판단하여 상기 그룹화 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
제1항에 있어서, 상기 칩 마운터는

상기 BGA 패키지를 공급하는 부품 공급 장치;

외부로부터 공급되는 인쇄 회로 기판을 운송하는 기판 운송 장치;

상기 영상 획득부를 구비하고, 상기 부품 공급 장치로부터 공급되는 BGA 패키지를 상기 인쇄 회로 기판에 실장하는 헤드; 및

상기 패턴 인식부 및 상기 저장부를 구비하고, 상기 부품 공급 장치, 상기 기판 운송 장치, 및 상기 헤드를 제어하는 제어부를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 칩 마운터.
BGA 패키지의 복수개의 솔더볼 중 시드를 선택하는 시드 선택 단계; 및

상기 시드와 인접하여 연속적으로 존재하고 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 시드 성장 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제15항에 있어서, 상기 BGA 패키지 인식 방법은

그룹화되지 않은 솔더볼들 중 새로운 시드를 선택할 수 있으면 새로운 시드로 선택하여 상기 시드 성장 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제16항에 있어서, 상기 BGA 패키지 인식 방법은

상기 복수개의 솔더볼들 중 그룹화 하지 않은 솔더볼이 남아있지 않거나, 그룹으로 볼 수 없는 솔더볼들만 남을 때까지 상기 시드 성장 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제16항에 있어서, 상기 BGA 패키지 인식 방법은

상기 시드 선택 단계에서 복수개의 시드들을 선택하고,

상기 복수개의 시드들 각각에 대하여 상기 시드 성장 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제16에 있어서, 상기 시드 선택 단계는

상기 복수개의 솔더볼 중 사각형 형태로 구성된 4개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하고, 사각형 형태가 존재하지 않으면 수평 또는 수직으로 구성된 2개의 솔더볼들을 상기 시드로 선택하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제19항에 있어서, 상기 시드 선택 단계는

솔더볼이 가장 밀집한 지역에서 상기 시드를 선택하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제16항에 있어서, 상기 시드 성장 단계는

상기 시드와 인접하고, 상기 시드와 동일한 패턴을 가지는 솔더볼들을 상기 시드와 동일한 그룹으로 그룹화하는 그룹화 단계; 및

상기 시드와 동일한 그룹 내에서 새로운 상기 시드를 선택할 수 있으면 새로 운 시드를 기준으로 상기 그룹화 단계를 반복하는 확장 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제21항에 있어서, 상기 그룹화 단계는

상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 판단 대상 솔더볼을 선택하는 판단 대상 선택 단계;

상기 판단 대상 솔더볼이 상기 시드와 동일한 패턴을 가지면 상기 시드와 동일한 그룹에 상기 판단 대상 솔더볼을 추가하는 추가 단계; 및

상기 시드와 인접한 솔더볼들에 대하여 모두 판단할 때까지 새로운 판단 대상 솔더볼을 선택하여 상기 추가 단계를 반복하는 반복 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제22항에 있어서, 상기 추가 단계는

상기 시드의 상하에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수직 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하고, 상기 시드의 좌우에 있는 솔더볼을 상기 판단 대상 솔더볼로 선택한 경우에는 상기 시드와 상기 판단 대상 솔더볼 사이의 거리가 상기 시드를 구성하는 솔더볼들 사이의 수평 거리와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제22항에 있어서, 상기 시드 선택 단계는

크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 시드를 선택하고,

상기 판단 대상 선택 단계는 상기 시드와 인접한 솔더볼들 중 상기 시드를 구성하는 솔더볼과 크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 판단 대상 솔더볼을 선택하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.
제22항에 있어서, 상기 시드 선택 단계는

크기가 같은 솔더볼들 중에서 상기 시드를 선택하고,

상기 추가 단계는 상기 판단 대상 솔더볼의 크기가 상기 시드를 구성하는 솔더볼의 크기와 동일하면 상기 판단 대상 솔더볼을 상기 시드와 동일한 그룹에 추가하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 인식 방법.